SU1713669A1 - Method of manufacturing coatings - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  покрытий из порошковых эпоксидных композиций, отверждаемых ангидридами дикарбоновых кислот, дл  изделий, имеющих защитно-декоративную отделку. Изобретение позвол ет сократить; врем  обработки и повысить механическую и адгезионную прочность покрытий за счет их обработки инфракрасным лазерным облучением с длиной волны 1,06 мкм и удельной плотностью падающего потока 100-500 Вт/см^. 4 табл.The invention relates to methods for producing coatings of epoxy powder curable with dicarboxylic acid anhydrides for articles having a protective and decorative finish. The invention makes it possible to reduce; processing time and improve the mechanical and adhesive strength of coatings due to their processing by infrared laser irradiation with a wavelength of 1.06 μm and a specific density of the incident flux 100-500 W / cm ^. 4 tab.

Description

Изобретение относитс  к технологии защитно-декоративных покрытий и может быть применено в отрасл х народного хоз йства ,, выпускающих издели  с нанесенным на них защитно-Декоративным покрытием, в частности издели , дл  которых осуществл ют жесткие ограничени  по длительности воздействи  повышенных температур при формировании и отверждении защитно-декоративных покрытий.The invention relates to the technology of protective and decorative coatings and can be used in traditional household products that produce products with a protective decorative coating applied to them, in particular, products for which strict limits are imposed on the duration of exposure to elevated temperatures during formation and curing. protective and decorative coatings.

Цел) изобретени  - сокращение времени обработки и повышение механической и адгезионной прочности покрыти .The purpose of the invention is to reduce the processing time and increase the mechanical and adhesive strength of the coating.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что на защищаемую поверхность, котора  может быть как металлической, так и не металлической природы, любым из известных дл  порошковой лакокрасочной технологии способом нанесени , например в псевдокип щем слое, электростатическим или трибостатическим напылением и др., нанос т порошковую эпоксидную комгюзицию , содержащую в своем составе эпоксидную диановую смйлу с молекул рной массой 1400-1500 и эпоксидным числом 4-6%, отвердитель - диангидрид пиромеллитовой кислоты или ангидрид малеиновой кислоты и регул торы розлива - поливинилбутираль и поливинилбутиловый эфир, Затем нанесенную порошковую композицию подвергают воздействию инфракрасного лазерного излучени , источником которого, например, может быть лазер марки ЛТН-103.The essence of the invention is that the surface to be protected, which can be either metal or non-metal, can be applied using any coating method, for example in a fluidized bed, using electrostatic or tribostatic coating, etc. an epoxy composite containing in its composition an epoxy resin of Dianova with a molecular weight of 1400-1500 and an epoxy number of 4-6%, a hardener is pyromellitic dianhydride or maleic anhydride regulator filling tori - polyvinyl butyral and polyvinyl butyl ether Then, the coated powder composition is exposed to infrared laser light source which may for example be a laser mark LTN-103.

Составы порошковых эпоксидных композиций , предлагаемые дл  реализации предлагаемого способа получени  покрытий , а также составы композиций с широко примен емыми отвердител ми аминного ти-па , выбранные с целью определени  области применени  за вл емого способа, приведены в табл. 1.The compositions of powdered epoxy compositions proposed for the implementation of the proposed method for producing coatings, as well as compositions with widely used amine-type hardeners, selected to determine the scope of application of the claimed method, are given in Table. one.

С целью сравнени  эффективности способа , где в качестве источника инфракрасного излучени  использовалс  лазер маркиIn order to compare the efficiency of the method, where a laser of the brand was used as a source of infrared radiation

ЛТН-103 с длиной волны генерации 1,06 мкм, параллельно провод т отверждение порошковых композиций инфракрасным излучением известных или примен емых дл  этих целей энергетических источников: инфракрасным излучением кварцевой галогенной лампы марки КИ-220-1000-1, снабженной алюминиевым рефлектором и имеющей максимум спектральной плотности потока излучени  в области 1 мкм; инфракрасным излучением С02-лазера марки ИЛ ГН701 с длиной волны генерации 10,6 мкм.LTN-103 with a wavelength of generation of 1.06 µm, parallel to the curing of powder compositions by infrared radiation of known or used for these purposes energy sources: infrared radiation of a quartz halogen lamp of the brand KI-220-1000-1 equipped with an aluminum reflector and having a maximum spectral radiation flux density in the region of 1 µm; infrared radiation from a CO2 laser brand IL GN701 with a generation wavelength of 10.6 microns.

Порошковые КОМПОЗИЦИИ изготавливают по следующей технологии.Powder COMPOSITIONS are made according to the following technology.

Компоненты предварительно смещивают в шаровой мельнице в течение 10 ч. Полученную смесь гомогенизируют в двухшнековом экструдере при 110°С и после охлаждени  измельчают в шаровой мельнице до размера частиц пор дка 70 мкм.The components are pre-blended in a ball mill for 10 hours. The resulting mixture is homogenized in a twin-screw extruder at 110 ° C and, after cooling, ground in a ball mill to a particle size of about 70 microns.

Дл  последующего определени  физико-механических свойств покрытий композиции нанос т на предварительно обезжиренные подложки из алюминиевой фольги марки АМЦ размером 35 х 80 мм и толщиной 50 мкм методом напылени  в электростатическом поле с напр жением 50 кВ. При этом толщина сформированных покрытий составл ет 90-100 мкм.,For the subsequent determination of the physicomechanical properties of the coatings, the compositions are applied onto previously degreased aluminum-foil AMC substrates 35 x 80 mm in size and 50 µm thick by sputtering in an electrostatic field with a voltage of 50 kV. The thickness of the formed coatings is 90-100 microns.,

Физико-механические свойства покрытий оценивают по прочности на изгиб (аи) согласно ГОСТ 6806-73, адгезионной прочности (А) согласно ГОСТ 18299-72 и прочности свободных пленок покрытий на раст жение ((Тр ) согласно ГОСТ 18299-72.The physicomechanical properties of the coatings are evaluated according to bending strength (ai) according to GOST 6806-73, adhesion strength (A) according to GOST 18299-72 and the strength of free stretching films of films ((Tr) according to GOST 18299-72.

Врем  формировани  и отверждени  покрытий определ ют по содержанию трехмерного полимера и достижению оптимальных дл  каждого способа получени  показателей физико-механических свойств покрытий.The times of formation and curing of the coatings are determined by the content of the three-dimensional polymer and the achievement of the physicomechanical properties of the coatings optimal for each method of obtaining indicators.

Содержание трехмерного полимера определ ют методом 10-часовой экстракции покрытий в кип щем хлороформе.The content of the three-dimensional polymer is determined by the method of 10-hour extraction of coatings in boiling chloroform.

Перемещение образцов с нанесенными порошковыми композици ми в поле лазерного инфракрасного излучени  осуществл ют с помощью координатного стола.Movement of samples with deposited powder compositions in the field of infrared laser radiation is carried out using a coordinate table.

П р,и м е р 1. Образцы с изготовленной и нанесенной по указанной выше технологии композицией 1 помещают в поле инфракрасного излучени  кварцевой галогенной лампы марки KI/I-220-1000-1 дл  формировани  и отверждени  покрытий. Падающий поток инфракрасного излучени  имеет следующие характеристики: максимум спектральной плотности потока - область дл  волн 1 мкм: удельна  плотность (Е) падающего потока излучени  1,25 Вт/см .Example 1 Samples with composition 1 manufactured and applied according to the above technology are placed in the infrared radiation field of a KI / I-220-1000-1 quartz halogen lamp for forming and curing coatings. The incident infrared radiation flux has the following characteristics: the maximum spectral flux density is the region for 1 µm waves: the specific density (E) of the incident radiation flux is 1.25 W / cm.

Покрыти  из композиции 2-4 (примеры 2-4) получают аналогично примеру 1.The coatings of composition 2-4 (examples 2-4) were prepared analogously to example 1.

П р и м е р 5. Образцы с нанесенной аналогично примеру 1 композицией 1 помещают в поле инфракрасного излучени  СОалазера марки ИЛГН-701 дл  формировани  и отверждени  покрытий. Падающий поток инфракрасного лазерного излучени  имеет следующие характеристики: длина волны излучени  10,6 мкм; Е 1,5 Вт/см.EXAMPLE 5 Samples coated with composition 1 analogously to example 1 are placed in an infrared radiation field of an ILGN-701 brand Soalaser to form and cure coatings. The incident flux of infrared laser radiation has the following characteristics: a radiation wavelength of 10.6 microns; E 1.5 W / cm.

Покрыти  из композиций 2, 3, 4 (примеры 6-8) получают аналогично примеру 5.Coatings of compositions 2, 3, 4 (examples 6-8) are obtained analogously to example 5.

П р и м е р 9. Покрыти  из композиции 1 получают аналогично примеру 5, но при Е.3,ОВт/см2.PRI me R 9. Coatings of composition 1 are prepared analogously to example 5, but at E.3, OW / cm2.

Покрыти  из композиций 2-4 (примеры 10-12) получают аналогично примеру 9.Coatings of compositions 2-4 (examples 10-12) were prepared analogously to example 9.

П р и м е р 13. Образцы с нанесенной аналогично примеру 1 композицией 1 помещают в поле инфракрасного излучени  твердотельного лазера марки ЛТН-103 дл  формировани  и отверждени  покрытий. Падающий поток инфракрасного излучени  имеет следующие характеристики: длина волны излучени  1,06 мкм; Е 50 Вт/см.EXAMPLE 13 Samples coated with composition 1, analogously to example 1, are placed in the infrared radiation field of an LTN-103 solid-state laser for forming and curing coatings. The incident infrared radiation flux has the following characteristics: a radiation wavelength of 1.06 µm; E 50 W / cm.

Покрыти  ИЗ; композиций 2-4 (примеры 14-16) получают аналогично примеру 13.Cover FROM; compositions 2-4 (examples 14-16) are obtained analogously to example 13.

П р и м е р 17. Покрыти  из композиции 1 получают аналогично примеру 13, но при Е 100Вт/см2.PRI me R 17. Coatings of composition 1 are prepared analogously to example 13, but with E 100W / cm2.

Покрыти  из композиций 2-4 (примеры 18-20) получают аналогично примеру 17.Coatings of compositions 2-4 (examples 18-20) are obtained analogously to example 17.

П р и м е р 21. Покрь1ти  из композиции 1 получают аналогично примеру 13, но при Е 200 Вт/см.PRI me R 21. Pokryti from composition 1 is obtained analogously to example 13, but at E 200 W / cm.

Покрыти  из композиций 2-4 (примеры 22-24) получают аналогично примеру 21.Coatings of compositions 2-4 (examples 22-24) were prepared analogously to example 21.

П р и м е р 25. Покрыти  из композиции 1 получают аналогично примеру 13, но при Е 300 Вт/см.EXAMPLE 25. Coatings of composition 1 are prepared analogously to example 13, but at E 300 W / cm.

Покрыти  из композиций 2-4 (примеры 26-28) получают аналогично примеру 25.Coatings of compositions 2-4 (examples 26-28) were prepared analogously to example 25.

П р и м е р 29. Покрыти  из композиции 1 получают аналогично примеру 13, но при Е 500Вт/смPRI me R 29. Coating of composition 1 is obtained analogously to example 13, but at E 500W / cm

Покрыти  из композиций 2-4 (примеры 30-32) получают аналогично примеру 29.Coatings of compositions 2-4 (examples 30-32) were prepared analogously to example 29.

П р и м е р 33. Покрыти  из композиции 1 получают аналогично примеру 13, но при Е 600 Вт/см.PRI me R 33. The coatings of composition 1 are prepared analogously to example 13, but at E = 600 W / cm.

Покрыти  из композиций 2-4 (примеры 34-36) получают аналогично примеру 33.Coatings of compositions 2-4 (examples 34-36) are obtained analogously to example 33.

Примен емые в композици х добавкиполивинилбутираль , поливинилбутиловый эфир не оказывают вли ни  на достижение поставленной цели.The polyvinyl butyral supplements used in the compositions, polyvinyl butyl ether, do not affect the achievement of the goal.

Примеры 37-40. Дл  подтверждени  этого готов т покрыти  из композиций 5 и 6Examples 37-40. To confirm this, coatings of compositions 5 and 6 are prepared.

не содержащих указанных добавок, и из композиций 7 и 8, включающих 2 мае.ч. винилина (см. табл. 3). Свойства покрытий приведены в табл. 4.not containing these additives, and from compositions 7 and 8, including 2 ma.h. Vinylinum (see tab. 3). Properties of the coatings are given in table. four.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ получени  покрыти  нанесением на поверхность подложки эпоксидной композиции с отвердителем-ангидридомThe invention The method of obtaining a coating by applying to the substrate surface an epoxy composition with a hardener anhydride Компоненты композицийComponents of compositions дикарбоновой кислоты и обработкой инфракрасным излучением, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  времени обработки и повышени  механической и адгезионной прочности покрыти , обработку ведут инфракрасным лазерным излучением с длиной волны 1,06 мкм и удельной плотностью падающего потока 100-500 Вт/см. Таблица 1dicarboxylic acid and infrared radiation treatment, characterized in that, in order to reduce processing time and increase the mechanical and adhesive strength of the coating, the treatment is carried out by infrared laser radiation with a wavelength of 1.06 µm and a specific density of incident flux of 100-500 W / cm. Table 1 Содержание компонентов в композици х, мае.ч., по примерамThe content of components in the compositions, wt., According to examples диметил-мочевина (Которан) Ангидрид малеиновой кислотыdimethyl urea (kotoran) maleic anhydride Ангидрид пиромеллитовой кислоты : iPyromellitic anhydride: i Поливинилбутиловый эфир (Винилин)Polyvinyl butyl ether (Viniline) Поливинилбутираль марки ЛАLA brand polyvinyl butyral 1UO1UO 100100 100 100100 100 200 200200 200 200 200200 200 300 300300 300 1414 0,2 0.2 0,2 2.0 2,00.2 2.0 2.0 Таблица 2table 2 5050 Разрушение покрыти Destruction of coating 5050 900 700 50 900 700 50 1 830 670 521 830 670 52 1one 50 5050 50 Разрушение.покрыти Destruction.cover аМО 690 50 AMO 690 50 1 1 810 650 521 1 810 650 52 50 5050 50 Разрушение покрыти  Примичамие. 8 примерах 10, 20, 23, , 27, 28, 31, 326 1 мм.Destruction coating Primichamie. 8 examples 10, 20, 23, 27, 28, 31, 326 1 mm. Компоненты ,Components , Эпоксидна  дианова  смола Э-23Epoxy dianova resin E-23 О-Толуилбигуа.нид (Димитол)O-Toluilbigua.nid (Dimitol) N-(Трифторметилфенил)-К ,N Диметилмочевина (Которан)N- (Trifluoromethylphenyl) -K, N Dimethylurea (Kotoran) Ангидрид малеиновой кислотыMaleic anhydride Ангидрид пиромеллитовой кислотыPyromellitic anhydride Поливинилбутиловый эфир (Винилин)Polyvinyl butyl ether (Viniline) Поливинилбутираль марки ЛДPolyvinyl butyral brand LD Таблица. 2Table. 2 (,(, Содержание компонентов, мае,ч,, композици хComponent content, May, h, compositions 5 6 i 75 6 i 7 8eight 100100 100100 100100 100100 UU 1414 7 2.07 2.0 2,0 после экстракции в хлороформе также равно 2.0 after extraction in chloroform is also equal to